 |
Структурность почвы. Сложение почвы. Корневая система и ходы землероев. Новообразования и включения
|
|
|
|
Структурность почвы является одним из основных ее морфологических признаков. Под структурностью почвы подразумеваются способность ее распадаться на отдельности, имеющие определенную величину и форму. Эти отдельности называются структурными элементами почвы.
Структурность почвы зависит как от состава почвообразующих пород, так и от типа почвообразования. Бедные глинистыми частицами почвы являются бесструктурными, в глинистых же почвах структурность выражена отчетливо. Поскольку структура почвы зависит от характера почвообразования, отдельным типам почвы соответствует определенная структура.
Структурная отдельность имеет некоторое сходство с кристаллами. Поэтому структурные отдельности подразделяются на следующие три основных типа:
1. Кубовидный тип, у которого отдельность имеет примерно одинаковые размеры по всем трем измерениям. Отдельности этого типа обычно представлены неправильными многогранниками или изометрическими комочками.
2. Призмовидный тип, характеризующийся вытянутостью по вертикальной оси.
3. Плитовидный тип, отличающийся сплюснутостью по вертикальной оси.
Для различных типов почвы характерна определенная структура. Так, зернистая структура типична для чернозема, ореховатая - для серых лесных почв, пластинчатая и листоватая - для подзолистых. Для солонцеватых почв и солонцов характерны столбчатая, грубо призматическая и глыбистая структуры.
Сложение почвы. Под этим термином понимают внешнее выражение порозности и плотности почвы. Характер плотности почвы может быть определен только в поле по сопротивлению, которое бывает при вдавливании ножа в почву. Выделяют сложение почвы: рыхлое (нож входит легко), уплотненное (нож входит с некоторым усилием), плотное (нож входит с трудом).
|
|
|
Характер порозности почвы определяют по величине пор и ширине меж структурных трещин. Обычно встречается сложение следующих видов: мелкозернистое (диаметр пор менее 1 мм), пористое (с более крупными порами), тонко трещиноватое (с шириной трещин менее 3 мм) и трещиноватое (с шириной трещин более 3 мм).
Корневая система и ходы землероев. При описании почвы необходимо отметить, на какую глубину проникают корни различных растений. Например, корни трав сосредоточены преимущественно в верхней (окрашенной) части профиля, в то время как корни деревьев проникают на значительную глубину. Поэтому можно сделать вывод, что корни деревьев существенного участия в образовании гумуса не принимают.
3емлерои интенсивно перемешивают почвенную массу. Ходы роющих животных часто в таком большом количестве пересекают почву, что создают даже специальные почвенные разновидности (например, кротовинный чернозем).
Новообразования. При формировании почвы возникают разнообразные химические соединения. Некоторые из них распределяются сравнительно равномерно по почвенной массе, другие встречаются в виде разного рода скоплений. Морфологически хорошо оформленные, четко обособленные от почвенной массы химические соединения, возникшие в процессе гипергенеза и почвообразования, носят название новообразований. Возникновение новообразований осуществляется в результате самых различных процессов - кристаллизации из раствора, выпадения в виде геля из коллоидных растворов, перекристаллизации гелей, обменных и метасоматических процессов и т.д. Однако поскольку особенности почвенного раствора водной среды, необходимой для возникновения новообразований, формируются в значительной мере в результате деятельности биологических факторов, то и новообразования в известной мере являются функцией (правда прямой, а опосредованной) биогенной деятельности.
|
|
|
Определенные новообразования возникают в строго определенных условиях. Поэтому в процессе образования различных типов почв формируются им соответствующие новообразования. Они являются чрезвычайно тонкими индикатора свидетельствующими о тех условиях, при которых происходило формирование почвы. Изучение новообразований позволяет понять не только процессы, совершающиеся в современных почвах, но и по сохранившимся (реликтовым) новообразованиям можно судить о древних процессах почвообразования. В настоящее время изучение новообразований представляет собой особое направление в почвоведении и учении о гипергенезе.
Морфологически новообразования разнообразны - пленки, сплошные горизонты, землистые массы, корочки, изолированные кристаллы и их сростки, друзы, щетки, конкреции самых различных форм и размеров, пропластки и целые плиты. Не менее разнообразен химический и минералогический состав новообразований. Среди почвенных и гипергенных новообразований есть представители почти всех классов минералов: самородные элементы, сульфиды, галоидные соединен оксиды, нитраты, карбонаты, сульфаты, фосфаты, силикат некоторые другие группы химических соединений.
При почвообразовании в условиях степной зоны почти исчезают железомарганцевые новообразования и железистые силикаты (характерные для лесной и лесостепной зон), но широко представлены карбонатные новообразования и в значительном количестве появляются гипсовые - микрокристаллические друзочки и конкреции.
В условиях сухих степей умеренного климата к карбонатным и гипсовым новообразованиям добавляются водорастворимые (хлориды и сульфаты), образующие тонкие налеты и скопления.
В пустынных условиях гипсовые и хлоридно-сульфатные новообразования являются преобладающими. Там, где близки грунтовые воды, они образуют сростки и друзы кристаллов, крупные конкреции, пласты.
Включения представляют собой четко выделяющиеся элементы почвенной массы, генетически не связанные с процессом почвообразования. К включениям относятся валуны и галька, входящие в состав почвообразующих пород, но практически не затронутые процессом почвообразования; органические остатки - раковины и кости животных; археологические остатки - различные следы культурной деятельности человека.
|
|
|
В процессе почвообразования включения являются инертными телами, однако дают возможность судить о генезисе почвообразующих пород (валуны, органические остатки) и о возрасте почв (археологические остатки).
ПОЧВЕННЫЙ ПРОФИЛЬ
Наиболее важным морфологическим признаком почвы является ее строение, т.е. закономерное изменение состава и строения почвенной толщи сверху вниз, своего рода слоистость почвы. Эта псевдослоистостъ обусловлена расчленением почвенной толщи на генетические горизонты, составляющие почвенный профиль. Генетические горизонты обособляются постепенно в процессе формирования почвы, но даже в окончательно сформированных почвах эти горизонты, как правило, не имеют резкой границы и постепенно переходит один в другой. В русском почвоведении изучению почвенных профилей традиционно придавалось настолько важное значение, что за границей русское почвоведение одно время называлось профильным. Принцип расчленения почвенной толщи на генетические горизонты был установлен впервые В.В. Докучаевым, им же были введены буквенные обозначения для генетических горизонтов (А; В; С; Д).
В различных типах почв генетические горизонты существенно отличаются, выделяют два типа строения почвенного профиля.
Первый тип строения почвенного профиля характерен для автоморфных почв, формирование которых происходит в условиях возвышенных междуречных пространств, хорошо промываемых фильтрующимися атмосферными осадками. Эти почвы формируются под влиянием атмосферной влаги, систематические нисходящие токи которой обусловливают закономерное перемещение химических элементов вниз. Режим почвенной влаги в этих условиях может быть как промывным, так и непромывным. Амплитуда перемещения соответствует подвижности элементов в конкретных ландшафтно-геохимических условиях.
|
|
|
Иным типом строения профиля обладают гидроморфные почвы, формирование которых происходит в условиях близкого расположения грунтовых вод. В этом случае процесс почвообразования протекает под воздействием грунтовых вод, которые периодически или постоянно обогащают почвенную толщу определенными химическими элементами и создают специфическую геохимическую обстановку. Режим почвенной влаги в этих условиях соответствует выпотному и застойному.
Помимо двух основных типов строения почвенного профиля -автоморфного и гидроморфного, в природе встречаются многочисленные случаи переходного строения профиля почвы. Это объясняется сменой условий автоморфного и гидроморфного почвообразования.
При более детальном изучении строения почвенного профиля внутри основных генетических горизонтов выделяют характерные подгоризонты. Например, в горизонте вмывания подзолистой почвы выделяют подгоризонты В1, В2, Вз.
В настоящее время ряд ученых разрабатывает систему более сложной индексировки горизонтов почвенного профиля. Многие почвоведы справедливо рассматривают горизонты почвенного профиля не только как генетические, но и как диагностические. В США разработана оригинальная номенклатура почв, в значительной мере основанная на учете диагностических горизонтов. Недостатком этой номенклатуры является ее сложность.
Сумма мощностей всех горизонтов составляет мощность почвы, или почвенного профиля.
Интересен характер смены генетических горизонтов. Обычно переход между ними очень постепенный, поэтому граница между горизонтами в известной мере условна и представлена не линией, а некоторой переходной полосой. Иногда переход между горизонтами чрезвычайно четкий, но граница при этом бывает не обязательно ровной, а языковатой. В этом случае компоненты верхнего горизонта в виде языков и потеков заходят в пределы нижерасположенного генетического горизонта (Практикум..., 2001).
ОПИСАНИЕ МОНОЛИТОВ
Типы почв различаются как строением профиля, так и другими морфологическими признаками. Подробное описание почвенного профиля в полевых условиях производят по почвенным шурфам. В лабораторных условиях это описание делают по монолитам.
При описании монолита в первую очередь обращаются внимание на строение почвенного профиля и выделяют основные генетические горизонты. Затем визуально изучают каждый генетический горизонт. При этом отмечают морфологические признаки каждого горизонта в следующей последовательности: цвет, структура, сложение, новообразования, включения, наличие корневой системы растений и ходов землероев, характер границ между горизонтами, мощность.
|
|
|
Все данные записывают в тетрадь для лабораторных занятий и делают схематическую, но аккуратную зарисовку изучаемого профиля. Для этого с левой стороны отделяют примерно треть страницы. Рядом с зарисовкой указывают индексы генетических горизонтов.
Студентам следует ознакомиться, прежде всего, с монолитами наиболее распространенных и хорошо изученных типов почв. Для занятий рекомендуется иметь монолиты тундровых почв, подзолов, дерново-подзолистых, серых лесных, черноземов, каштановых, серо-бурых и красноземов, а также солонцов и солончаков. Желательно, чтобы основные типы почв были представлены своими главными подтипами: дерново-подзолистые - монолитами почв различной степени подзолистости, серые лесные - светло-серыми и темно-серыми, черноземы - образцами выщелоченных, типичных (мощных), обыкновенных и южных черноземов и т. д. При отсутствии монолитов можно использовать соответственно подобранные колонки из коробочных образцов.
Ниже представлен образец описания почвенного монолита серых лесных почв.
Профиль серых лесных почв имеет следующие горизонты:
Ао (лесная подстилка, часто отсутствует), А1 (перегнойно-аккумулятивный), А2 (горизонт вымывания), В (горизонт вмывания), С (почвообразующая порода). По мощности горизонта А1 и интенсивности его окраски, а также по степени выраженности горизонта А2 выделяют следующие подтипы серых лесных почв:
1. Светло-серая почва. Мощность горизонта А1 - около 20 см, горизонтА2 хорошо выражен.
2. Серая почва. Мощность горизонта А1 - 30 см, горизонт А2 ясно заметен.
3. Темно-серая почва. Мощность горизонта А1 - 40 см, горизонт А2 отсутствует.
Пример описания монолита серой лесной почвы.
Горизонт А1 - гумусовый горизонт, серого цвета, с обильными корнями трав, структура средне- и мелко комковатая, внизу листоватая, сложение рыхлое. Граница со следующим горизонтом постепенная, устанавливается с трудом. Мощность - от 0 до 25 см.
Горизонт А2 - цвет серый, книзу усиливается бурый оттенок, обильная кремнеземистая присыпка. Структура неясно выраженная листовато-пластинчатая, в верхней части горизонта местами переходящая в столь же плохо выраженную комковатую, а в нижней части - в мелко ореховатую. Сложение уплотненное. Частые мелкие железомарганцевые ортштейны. Переход к нижерасположенному горизонту постепенный. Мощность - от 25 до 45 см.
Горизонт В - цвет коричневато-бурый, книзу коричневый оттенок убывает. Очень хорошо выраженная ореховатая структура, в верхней части горизонта мелкая, а книзу постепенно становится более крупной. Поверхность структурных отдельностей темная, коричнево-бурая благодаря глинистым пленкам, покрывающим отдельности. Внутренняя часть отдельностей имеет более светлый бурый цвет. В верхней части горизонта распространена кремнеземистая присыпка, которая образует глубокие языки (возможно, по ходам давно отмерших древесных корней). Переход к нижерасположенному горизонту очень постепенный. Мощность - от 45 до 136 см.
Горизонт С - цвет бурый, ясная призматическая структура (лессовидный суглинок). Почва определяется как светло-серая лесная (Практикум..., 2001).
|
|
|
